Индукционный нагреватель для лабораторий и магазинов

В сообщении объясняется, как сделать небольшую самодельную схему индукционного нагревателя для лабораторий и магазинов для выполнения небольших нагревательных работ, таких как плавление украшений или кипячение небольшого количества жидкости с помощью электричества или батареи. Идея была предложена г-ном Суни и г-ном Наимом.

1. Цели и требования схемы
2. Наша задача состоит в том, чтобы создать индукционную схему для использования от 12 В до 24 В с плоской спиралью, которая могла бы довести до кипения пол-литра воды за минимально возможное время.
3. Основная цель - заставить индукционную схему работать, но есть и другие проблемы, которые описаны ниже.
4. Емкость, в которой должна кипеть вода, изготовлена ​​из нержавеющей стали с двойными стенками и изолирована, а расстояние между внешней и внутренней емкостью, где работает индукция, составляет около 5-7 мм.
5. Мы выбрали индукцию, чтобы защитить электронные компоненты от тепла обычного спирального нагревателя, что возможно, когда резервуар изолирован.
6. Внешний контейнер имеет диаметр Ø 70 мм, а пространство для электронных компонентов составляет 20 мм, поэтому еще одна проблема - посмотреть, есть ли у нас место для компонентов.
7. К источнику питания подключен переключатель наклона, который отключает питание индукционной петли в случае наклона контейнера на 15 градусов и более. Когда питание индукционной цепи прерывается, включается звуковой зуммер.
8. Далее к индукционной петле подключаются два термостата. Один термостат, который отключает питание индукционной цепи, когда вода достигает точки кипения, и другой термостат, который поддерживает температуру воды около 60 градусов - не знаю, потребуется ли для этого программируемая схема. Я также хотел бы знать, есть ли в наличии инфракрасные термостаты.
9. Я знаю, что это сразу много, но, как уже упоминалось, основная цель - заставить индукционную цепь работать. Можно ли прислать нам список необходимых компонентов и схему электрической схемы.
10. Будем рады услышать от вас!
11. Искренне Ваша Суни Кристиансен
12. Здравствуйте, сэр, мне нужна электрическая схема индукционного нагревателя для нашего магазина, у нас есть магазин серебряных украшений
13. поэтому я хочу плавить серебро, а иногда и золото, но если вы пошлете небольшую схему с бестрансформаторным источником питания, это будет хорошо для меня.
14. Я видел в Интернете очень маленький проект индукционного нагревателя, но я не могу найти блок питания без заглушки, не могли бы вы мне помочь, если отправите и проект индукционного нагревателя, и его бестрансформаторный блок питания

Дизайн

В одном из предыдущих постов мы узнали основной метод разработка индивидуальной схемы индукционного нагревателя Оптимизируя резонанс контура LC-резервуара, мы собираемся применить ту же концепцию и посмотреть, как предложенную самодельную схему индукционного нагревателя можно построить для использования в лабораториях и ювелирных магазинах.

На следующем рисунке показана стандартная конструкция индукционного нагревателя, которую пользователь может настроить в соответствии с его индивидуальными предпочтениями.

Принципиальная электрическая схема

Схема работы

Вся схема сконфигурирована вокруг популярного полного моста IC IRS2453, которая действительно делает проектирование полных мостовых инверторов чрезвычайно простой и надежный. Здесь мы используем эту ИС для создания цепи инвертора индукционного нагревателя постоянного тока в постоянный.

Как видно из конструкции, IC использует не более 4 N-канальных МОП-транзисторов для реализации полной топологии мостового инвертора, кроме того, IC включает в себя встроенный генератор и сеть самонастройки, обеспечивающую чрезвычайно компактную конструкцию схемы инвертора.

Частоту генератора можно регулировать, изменяя компоненты Ct и Rt.

Н-мост mosfet нагружается контуром LC-резервуара с использованием бифилярной катушки, которая образует индукционную рабочую катушку вместе с несколькими параллельными конденсаторами.

Микросхема также включает в себя схему отключения, которая может использоваться для отключения ИС и всей схемы в случае катастрофических обстоятельств.

Здесь мы использовали сеть ограничителя тока на транзисторе BC547 и сконфигурировал его с выводом SD IC для обеспечения безопасной реализации схемы с управляемым током. С такой компоновкой пользователь может свободно экспериментировать со схемой, не опасаясь сжечь силовые устройства во время различных операций оптимизации.

Как обсуждалось в одной из предыдущих статей, оптимизация резонанса рабочей катушки становится ключевым моментом для любой цепи индукционного нагревателя, и здесь мы также следим за точной настройкой частоты, чтобы обеспечить наиболее благоприятный резонанс для нашего индукционного нагревателя. LC-цепь.

Не имеет значения, имеет ли рабочая катушка форму спиральной бифилярной катушки или цилиндрической спиральной обмотки, до тех пор, пока резонанс правильно согласован, можно ожидать, что результат будет оптимальным для выбранной конструкции.

Как рассчитать частоту резонанса

Резонансную частоту контура LC-резервуара можно рассчитать по формуле:

F = 1 / 2π Икс √LC Где F - частота, L - индуктивность катушки (со вставленной магнитной нагрузкой), а C - конденсатор, подключенный параллельно катушке. Обязательно укажите значение L в Генри и C в Фараде. . В качестве альтернативы вы также можете использовать это программное обеспечение для расчета резонанса для определения значений различных параметров конструкции .

Значение F может быть выбрано произвольно, например, мы можем принять его равным 50 кГц, затем L можно определить, измерив индуктивность рабочей катушки, и, наконец, значение C можно найти, используя формулу выше, или указанное программное обеспечение калькулятора.

При измерении индуктивности L убедитесь, что ферромагнитная нагрузка прикреплена к рабочей катушке, а конденсаторы отключены.

Выбор конденсатора

Поскольку в предлагаемом индукционном нагревателе для лабораторных работ или плавления украшений может потребоваться значительный ток, конденсатор должен быть рассчитан на работу с высокой частотой тока.

Чтобы решить эту проблему, нам, возможно, придется использовать несколько конденсаторов параллельно и убедиться, что окончательное значение параллельной комбинации равно расчетному значению. Например, если рассчитанное значение составляет 0,1 мкФ, и если вы решили использовать 10 конденсаторов параллельно, тогда значение каждого конденсатора должно быть около 0,01 мкФ и так далее.

Выбор резистора ограничения тока Rx

Rx можно просто рассчитать по формуле:

Rx = 0,7 / максимальный ток

Здесь максимальный ток относится к максимальному току, который может быть допустим для рабочей катушки или нагрузки без повреждения МОП-транзисторов и для оптимального нагрева нагрузки.

Например, если оптимальный ток нагрева нагрузки определен как 10 ампер, то Rx может быть рассчитан и рассчитан для ограничения всего, что превышает этот ток, и МОП-транзисторы должны быть выбраны для работы с током, превышающим 15 ампер.

Все это может потребовать некоторых экспериментов, и Rx можно сначала поддерживать на более высоком уровне, а затем постепенно снижать, пока не будет достигнута нужная эффективность.

Охлаждение рабочей катушки.

Рабочий змеевик может быть построен из полой латунной трубки или медной трубки и охлаждается путем прокачки водопроводной воды через нее, или, в качестве альтернативы, можно использовать охлаждающий вентилятор чуть ниже змеевика для отвода тепла от змеевика с обратного конца. корпуса. Пользователь также может попробовать другие подходящие методы.

Источник питания

Блок питания, необходимый для описанного выше индукционного нагревателя для лабораторий и магазинов, может быть построен с использованием трансформатора на 20 А, 12 В и выпрямлением выходного сигнала с помощью мостового выпрямителя на 30 А и конденсатора на 10 000 мкФ / 35 В.

Бестрансформаторный источник питания может быть неподходящим для индукционного нагревателя, поскольку для этого потребуется схема 20 А smps, что может быть чрезвычайно дорогостоящим.